本文選題：CVD金剛石涂層　切入點(diǎn)：拉伸模具　出處：《南京航空航天大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：通過化學(xué)氣相沉積(CVD)直接得到的金剛石涂層表面粗糙且均勻性差,無法滿足拉拔行業(yè)的要求,因此,對CVD金剛石涂層拉伸模具的工作面進(jìn)行拋光是必不可少的一步。摩擦化學(xué)拋光以金剛石石墨化為基礎(chǔ),具有去除率高、設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用前景廣闊。本文從金剛石石墨化理論、微切削理論入手,分別采用摩擦化學(xué)拋光和機(jī)械拋光為粗、精加工工序,對CVD金剛石涂層拉伸模具工作面進(jìn)行高效拋光。主要研究內(nèi)容如下:(1)采用模塊化的設(shè)計(jì)思路,分別對拋光設(shè)備進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制線路設(shè)計(jì),并通過選材、加工、裝配等后續(xù)處理,成功研制出了適合大孔徑拉伸模具內(nèi)孔CVD金剛石涂層拋光的設(shè)備。(2)針對摩擦化學(xué)拋光中出現(xiàn)的拋光盤磨損率高、材料去除率低等問題,本文從金剛石石墨化理論出發(fā),根據(jù)摩擦化學(xué)拋光的材料要求,采用機(jī)械合金化-熱壓燒結(jié)技術(shù)成功制備出MnCuNi等五種新型合金拋光棒,并對它們的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能進(jìn)行了表征分析。(3)采用自制的合金棒進(jìn)行摩擦化學(xué)拋光試驗(yàn),結(jié)果表明:各合金拋光棒在金剛石的去除率及自身磨損率方面各不相同,其中MnCuNi合金棒拋光性能最好,去除率為1.58mg/h,磨損率最低為3.37mg/min;MnCuNi合金棒與電鍍金剛石拋光頭的拋光對比試驗(yàn)表明:在去除率、磨損率和性價(jià)比方面,摩擦化學(xué)拋光優(yōu)于機(jī)械拋光。(4)采用粗精拋相結(jié)合的拋光工藝對大孔徑CVD金剛石涂層拉伸模具工作面進(jìn)行拋光實(shí)驗(yàn),粗拋采用MnCuNi合金拋光棒,精拋采用電鍍金剛石拋光頭,研究表明:在一定的參數(shù)范圍內(nèi),金剛石涂層的去除率隨著速度和壓強(qiáng)的增大而增大,表面粗糙度卻呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢,即存在最優(yōu)的線速度與壓強(qiáng);采用最優(yōu)拋光工藝拋光(粗拋0.5h,精拋1.5h)后,金剛石涂層的表面粗糙度最低可達(dá)0.075μm。
[Abstract]:The surface of diamond coating obtained directly by chemical vapor deposition (CVD) is rough and poor uniformity, which can not meet the requirements of drawing industry. Polishing the working face of CVD diamond coating drawing die is an essential step. Tribochemical polishing is based on diamond graphitization and has the advantages of high removal rate and simple equipment. This paper starts with the theory of diamond graphitization and micro cutting, and adopts friction chemical polishing and mechanical polishing as rough and finishing processes, respectively. The main research contents are as follows: (1) adopting modular design idea, the polishing equipment is designed, mechanical structure design, control circuit design, and material selection. After processing and assembling, the equipment for polishing CVD diamond coating on the inner hole of large aperture drawing die has been developed successfully. Aiming at the problems of high wear rate and low material removal rate in tribochemical polishing, Based on the graphitization theory of diamond and according to the material requirement of tribochemical polishing, five new alloy polishing rods, such as MnCuNi, have been successfully prepared by mechanical alloying and hot pressing sintering technology in this paper. The microstructure and mechanical properties of the alloy were characterized and analyzed. (3) the tribochemical polishing test was carried out with the self-made alloy rod. The results showed that the removal rate of diamond and the wear rate of each alloy rod were different. The polishing performance of MnCuNi alloy rod is the best, the removal rate is 1.58 mg / h, and the lowest wear rate is 3.37 mg / min Mn-CuNi alloy rod and electroplated diamond polishing head. Tribochemical polishing is superior to mechanical polishing. (4) polishing experiments on large aperture CVD diamond coated drawing die face are carried out by means of rough polishing process. MnCuNi alloy polishing rod is used for rough polishing, and electroplated diamond polishing head is used for fine polishing. The results show that in a certain range of parameters, the removal rate of diamond coating increases with the increase of speed and pressure, but the surface roughness decreases first and then increases, that is, the optimum linear velocity and pressure exist. The surface roughness of diamond coating can reach 0.075 渭 m after polishing with the optimum polishing process (coarse polishing 0.5 h, fine polishing 1.5 h).
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG580.692

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1633032